[发明专利]具有热存储器的制冷器具

说明书

本发明涉及一种制冷器具、尤其家用制冷器具，其具有一用于冷却物的存放室、一布置得与该存放室处于热接触中并且为了使该存放室保持在预先给定的温度范围内而间歇地工作的蒸发器和一配置给该蒸发器的热存储器，该热存储器包含存储介质，该存储介质在蒸发器的运行阶段和停止阶段分别改变其聚集态。

由DE102004035017A1中已知这种类型的制冷器具。

在这种传统的制冷器具中，存放室为一冷冻格，并且存储介质的冷冻温度基本上相应于该冷冻格的运行温度，即，该冷冻温度处于上面提到的、预先给定的温度范围内。在蒸发器或制冷机（蒸发器为该制冷机的一部分）的每个运行阶段中使存储介质结冻，由此，从存储介质中获取大量的热能，从而强烈地延长制冷机的为使存放室的温度达到预先给定的范围的下限所必需的运行阶段。被冻结的存储介质在解冻时从存放室中吸收热能并且由此也延长直到存放室的温度达到预先给定的温度范围的上限所经过的时间，在该上限上制冷机又接通。因为在制冷机每次投入运行时必须首先耗费能量，以使制冷机的部件达到为了冷却存放室所需要的运行温度，通过存储介质实现的运行阶段和停止阶段延长降低了必须耗费能量的频度，并且这样改进器具的效率。

该传统制冷器具的运转原理不能够容易地应用到具有其预先给定的温度范围处于0℃以上的存放室的制冷器具上。在这种存放室中，存储介质的融化温度也必须处于0℃以上，以防止由于存储介质引起存放格过冷。这排除了将水或含水的合成物应用于存储介质。但是，在比水高的温度下冻结的其他液体大多具有显著较小的潜在融化热，从而为了有效用而需要大量的这种液体。

本发明的任务在于，提出一种简单并价格低廉的方法，以使在存放室具有高于0℃的预先给定的温度范围的制冷器具中也改进制冷的效率。

令人意外地证实，尤其当存放室尤其构造为家用冷柜的冷藏存放格或制冷存放格时，具有低于0℃的融化温度的存储介质在这种存放室上的使用使得，即使并且恰好当所使用的存储介质量对于在蒸发器的停止阶段促使存放室冷却到0℃以下而言过少时，也能够实现明显的效率提高。

在这里，存储介质的作用不像在DE102004035017A1中那样基于在蒸发器的停止阶段期间作为冷存储器的功能，而是在蒸发器的运行期间作为热存储器的功能。即，热存储器至少在蒸发器的运行阶段开始时防止该蒸发器的强烈冷却，由此，该热存储器使蒸发器中的制冷剂的蒸汽压力保持一高的值并且这样一方面降低压力差（压缩机必须抵抗该压力差工作以使制冷剂又冷凝），并且另一方面减少为了压缩给定的制冷剂量而必须流过压缩机的体积。

存储介质的融化温度应该处于明显低于0℃，以保证在蒸发器在停止阶段中开始变热到0℃以上之前存储介质完全融化。因此，蒸发器的以规律的时间间隔需要的解冻不由于存储介质的同时融化而延长。为此，优选的是，存储介质的融化温度处于低于-2℃。

因为另一方面过低的融化温度对蒸发器中的制冷剂的蒸汽压力仅还具有小的影响，存储介质的融化温度也不应该低于-10℃。

作为存储介质考虑价格低廉的水溶液，尤其例如乙二醇或尿素的水溶液。

因为溶液、尤其水溶液在有些情况下倾向于混合并且溶剂会挥发，符合目的的是，存储介质在热存储器中精细地分布。这例如能够由此实现：存储介质被复合在热存储器的塑料基体中。替代地，热存储器可以包括载体材料，在该载体材料中存储介质滴式地复合在小室中。

如果存储介质被包含在封罩囊中，该封罩囊被埋入在该载体材料中，则能够实现存储介质的特别高的稳定性和载体材料的良好的可操作性。如果封罩囊的材料在载体材料变软的温度下还是稳定的，则例如可将载体材料连同包含在其中的封罩囊一起热塑地成型，以制成热存储器。

如果蒸发器布置在存放室中，则该热存储器是特别有效的。虽然本发明也能够应用在例如冷壁式蒸发器上，该冷壁式蒸发器在存放室之外布置在存放室和制冷器具隔热材料层之间，但是在蒸发器布置在存放室中的情况下在效率方面的收获更大。

为了有效，热存储器优选布置得与蒸发器处于体接触中。

如果该蒸发器为板形的，则当蒸发器的一侧面至少大部分被热存储器覆盖时能够实现蒸发器和热存储器之间的小的热接触。

如果该蒸发器与存放室的一壁相邻地布置，则该热存储器优选位于蒸发器的背离所述壁的侧面上，从而存放室中的冷却物基本上通过热存储器被冷却。

如果该蒸发器为压焊式蒸发器或管板式蒸发器，则热存储器符合目的地布置在蒸发器的一平坦的侧面上。